Начиная с 1956 года правительство СССР выпустило несколько постановлений о создании нового, более мощного и современного телевизионного комплекса, заместо Шаболовской башни (Шуховской), существовавшей с 1922 года для радиовещания, а с 1937 года ведущей регулярные телетрансляции.
Главной проектной организацией, по распоряжению правительства, было назначено Министерство связи СССР в лице Государственного Союзного проектного института (ГСПИ), архитектурную часть работ было поручено выполнить институту «Моспроект». Генеральным подрядчиком был назначен «Главмосстрой». В марте 1959 года стройплощадка была перенесена в Останкино, сперва на территорию парка им. Дзержинского, а затем — на территорию Останкинского питомника.
В июле 1960 года строительное управление номер 60, треста «Строитель», приступило к непосредственным работам по строительству. В сентябре 1960 года в основание фундамента телевышки были заложены первые железобетонные блоки. Окончательный проект башни был выпущен и утвержден в марте 1963 года. Главным конструктором был назначен Н. В. Никитин. Главным архитектором Л. И. Баталов, соответственно. Надо заметить, что пилотная версия проекта, разработанная Никитиным, была изменена при участии немецкого инженера Леонхардта, то есть, количество опор башни изменилось с четырёх до десяти. В результате, устойчивость Останкинской телебашни обеспечивается тем, что тяжёлое её основание многократно превышает по весу непосредственно саму "иглу" башни.
На тот период Останкинская телебашня была самым высоким сооружением в мире. В настоящее же время она является самым высоким зданием лишь в Европе, в мировом же рейтинге небоскрёбов она занимает лишь 8 позицию (при своих 540 метрах высоты).